北石溝進(jìn)風(fēng)井貫通測(cè)量質(zhì)量控制研究

韓景民，史迪豐

（1.西山煤電集團(tuán)公司 杜兒坪礦，山西 太原，030021；2.山西煤炭地質(zhì)局148勘察院（原148地質(zhì)隊(duì)），山西 太原，030021）

北石溝進(jìn)風(fēng)井貫通測(cè)量質(zhì)量控制研究

韓景民1，史迪豐2

（1.西山煤電集團(tuán)公司 杜兒坪礦，山西 太原，030021；2.山西煤炭地質(zhì)局148勘察院（原148地質(zhì)隊(duì)），山西 太原，030021）

在杜兒坪礦北石溝進(jìn)風(fēng)井貫通測(cè)量實(shí)踐基礎(chǔ)上，對(duì)貫通測(cè)量質(zhì)量控制問(wèn)題進(jìn)行了深入研究與實(shí)踐，提出并應(yīng)用了多種保障貫通測(cè)量質(zhì)量的技術(shù)與方法，事實(shí)證明，所用的測(cè)量技術(shù)是正確可行的，可供相關(guān)貫通測(cè)量工程借鑒。

貫通測(cè)量；質(zhì)量控制；GPS技術(shù)；長(zhǎng)鋼尺導(dǎo)高技術(shù)；陀螺定向

因采掘接替及產(chǎn)能擴(kuò)展等原因造成杜兒坪礦通風(fēng)能力的緊張，為緩解通風(fēng)壓力，保障安全生產(chǎn)，杜兒坪礦實(shí)施了北石溝進(jìn)風(fēng)井貫通工程；該貫通工程北起北石溝進(jìn)風(fēng)立井，經(jīng)北一大巷、南北聯(lián)絡(luò)風(fēng)巷及南大巷向南至新華村回風(fēng)立井，井下貫通路線全長(zhǎng)6 500 m。貫通巷道兩端的立井直徑均為5 m，北石溝進(jìn)風(fēng)立井井筒深度590 m，新華村回風(fēng)立井井筒深度520m，貫通巷道斷面規(guī)格為4.5 m×4.05 m，拱形錨噴支護(hù)。貫通路線見(jiàn)圖1。

圖1 北石溝進(jìn)風(fēng)巷道貫通示意圖

本例貫通屬中等長(zhǎng)度貫通，貫通長(zhǎng)度雖然不大，但因保障煤礦安全生產(chǎn)和工期要求較急，不容貫通測(cè)量出現(xiàn)任何問(wèn)題，測(cè)量人員承擔(dān)著較大的壓力。為確保貫通成功，參與測(cè)量的技術(shù)人員對(duì)本次貫通測(cè)量條件進(jìn)行了認(rèn)真分析與研究，提出了一套保障貫通測(cè)量質(zhì)量的技術(shù)措施，并在實(shí)踐中不斷總結(jié)與完善，使貫通獲得了圓滿成功。本文在分析貫通成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)本次貫通測(cè)量中所采用的技術(shù)方案與方法進(jìn)行了總結(jié)分析，期為貫通測(cè)量提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。

1 貫通測(cè)量采用的基本技術(shù)方案

地面平面測(cè)量采用GPSD級(jí)網(wǎng)方案，高程測(cè)量采用復(fù)測(cè)的EDM三角高程路線方案，在兩立井工業(yè)廣場(chǎng)建立近井點(diǎn)和井口高程基點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上用復(fù)測(cè)光電三角高程導(dǎo)線技術(shù)建立了井口定向基點(diǎn)與高程導(dǎo)入基點(diǎn)；平面聯(lián)系測(cè)量采用幾何定向與陀螺定向并用的測(cè)量方案，高程聯(lián)系測(cè)量采用長(zhǎng)鋼尺導(dǎo)高測(cè)量方案；井下則采用7″級(jí)復(fù)測(cè)式光電三角高程導(dǎo)線測(cè)量方案。

2 貫通測(cè)量過(guò)程中的測(cè)量質(zhì)量保障技術(shù)措施

貫通測(cè)量是礦山測(cè)量中的特殊工程測(cè)量，貫通測(cè)量若出現(xiàn)問(wèn)題將致經(jīng)濟(jì)損失，甚至安全事故；因此貫通測(cè)量過(guò)程中必須采取嚴(yán)格的質(zhì)量保障措施。本次貫通測(cè)量的質(zhì)量保障措施，貫穿于從地面至井下的全部測(cè)量程序中。

2.1 對(duì)地面測(cè)量成果的質(zhì)量檢核

地面的GPS網(wǎng)與EDM三角高程測(cè)量結(jié)果，既是貫通井下測(cè)量的起算數(shù)據(jù)，又是高精度的數(shù)據(jù)。因?yàn)榈孛鏈y(cè)量的條件優(yōu)于井下，應(yīng)盡量提高地面成果的精度，使其對(duì)貫通的影響盡量小，以便給井下測(cè)量留出較大的精度余量。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，在地面平面與高程控制測(cè)量中采取了如下技術(shù)措施：1）根據(jù)貫通誤差預(yù)計(jì)結(jié)果，地面的平面控制網(wǎng)采用GPSE級(jí)，即可滿足貫通測(cè)量要求，實(shí)際作業(yè)時(shí)考慮GPSD級(jí)與E級(jí)網(wǎng)在測(cè)量的投入與時(shí)間消耗方面大體相當(dāng)，為給井下測(cè)量留出較大的精度余量，采用了GPSD級(jí)網(wǎng)做地面的平面控制，考慮貫通高程精度容易實(shí)現(xiàn)，地面高程控制使用了EDM三角高程測(cè)量方案。2）為確保地面控制測(cè)量成果的可靠性，布網(wǎng)時(shí)將新測(cè)的GPS網(wǎng)、EDM三角高程網(wǎng)與作業(yè)區(qū)已有的由公司地質(zhì)處施測(cè)的GPSD級(jí)點(diǎn)、四等水準(zhǔn)點(diǎn)成果進(jìn)行了聯(lián)測(cè)，并用新測(cè)成果與其原有的成果進(jìn)行了比較，這些聯(lián)測(cè)的點(diǎn)原有成果經(jīng)長(zhǎng)期使用證明是可靠成果，比較結(jié)果如表1所示。比較結(jié)果表明，地面控制測(cè)量成果是可靠的，同時(shí)其精度也得到了驗(yàn)證。

表1 與測(cè)區(qū)已有成果比較

2.2 平面聯(lián)系測(cè)量質(zhì)量可靠性檢驗(yàn)

平面聯(lián)系測(cè)量采用陀螺定向與一井幾何定向并用的技術(shù)方法進(jìn)行，兩種定向結(jié)果互做比較，以驗(yàn)證結(jié)果的可靠性與比較精度，平面聯(lián)系測(cè)量的比較結(jié)果如表2所示。數(shù)據(jù)表明，幾何定向與陀螺定向成果均在合理誤差范圍內(nèi)，根據(jù)測(cè)量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，實(shí)際采用陀螺定向成果做井下方位的起算數(shù)據(jù)，幾何定向結(jié)果只做可靠性檢驗(yàn)用。

表2 平面聯(lián)系測(cè)量成果比較

2.3 井下光電測(cè)距三角高程導(dǎo)線的質(zhì)量保障措施

井下光電三角高程導(dǎo)線采取復(fù)測(cè)的方法進(jìn)行，獨(dú)立復(fù)測(cè)兩次可確保成果的可靠性，除此之外，測(cè)量過(guò)程中還采取了下列質(zhì)量保證措施：1）井下施工中的巷道會(huì)因通風(fēng)、運(yùn)輸?shù)刃枰纬梢恍┚植柯?lián)通的措施巷，本次貫通井下導(dǎo)線測(cè)量中，盡可能地利用這些措施巷形成復(fù)測(cè)支導(dǎo)線基礎(chǔ)上的局部閉合導(dǎo)線，以期檢核與提高部分導(dǎo)線段的精度。2）每隔1 km左右加測(cè)一條陀螺邊，用獨(dú)立測(cè)定的陀螺方位角檢核導(dǎo)線的方位精度。3）每站測(cè)量時(shí)，均采取擋風(fēng)措施來(lái)提高測(cè)站對(duì)中的精度，進(jìn)而提高導(dǎo)線測(cè)量精度。

3 結(jié)論

北石溝進(jìn)風(fēng)井貫通的實(shí)際偏差為：橫向偏差0.150 m，高程偏差0.130 m，貫通結(jié)果完全能滿足北石溝進(jìn)風(fēng)井的正常使用。事實(shí)表明，貫通測(cè)量中所采取的測(cè)量質(zhì)量保障措施是正確的，效果是顯著的。

分析全部貫通測(cè)量成果與貫通測(cè)量中采取的質(zhì)量保障措施，得到貫通測(cè)量實(shí)踐結(jié)論：1）現(xiàn)代普遍采用GPS技術(shù)的條件下，地面貫通測(cè)量誤差對(duì)井下貫通橫向偏差的影響甚小，橫向誤差的主要來(lái)源是井下導(dǎo)線測(cè)量誤差。2）貫通測(cè)量中，通過(guò)獨(dú)立的測(cè)量手段對(duì)同一測(cè)量環(huán)節(jié)進(jìn)行同一方式復(fù)測(cè)或不同測(cè)量方式獨(dú)立檢測(cè)，采用兩種方式或兩次獨(dú)立測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較是保證各項(xiàng)貫通測(cè)量成果可靠性的重要手段，是貫通測(cè)量質(zhì)量保障措施中最重要的措施，其對(duì)貫通測(cè)量的意義大于提高控制網(wǎng)的精度級(jí)別。

[1] 石雪冬.GPS 在公路測(cè)量中的應(yīng)用[J].測(cè)繪通報(bào)，2003，（11）：29～31.

[2]徐紹全，張華海,等.GPS測(cè)量原理及應(yīng)用[M].武漢：武漢大學(xué)出版社，2001.

Abstract:On the basis of connection survey of Beishigou air shaft in Duerping mine,the paper studies the quality control of the survey thoroughly and proposes multiple approaches to ensure the survey quality.The result proves the technology is feasible and beneficial to the relative connection surveying engineering.

Keywords:connection survey;quality control;GPS technology;elevation survey by long steel ruler;gyroscopic orientation

編輯：劉新光

Quality Control Research on Connection Survey of Beishigou Air Shaft

HAN Jing-ming1,SHI Di-feng2

(1.Geological Survey Section of Duerping Mine,Xishan Coal-Electricity Group,Taiyuan Shanxi 030021;2.No.148 Institute of Investigation,Shanxi Coal Geological Bureau,Taiyuan Shanxi 030021,China)

TD175+.5

A

1672-5050（2010）08-0046-03

2010-05-10

韓景民（1967—），男，內(nèi)蒙古赤峰人，大學(xué)本科，工程師，主要從事礦山測(cè)量實(shí)踐與管理工作。